Potrubní systémy FLOWTITE Pro použití při výrobě elektrické energie z vody a pro přívodní potrubí
Výrobní proces Přednosti výrobku Základními surovinami používanými při výrobě trubek FLOWTITE jsou pryskyřice, skleněné vlákno a křemičitý písek. Obvykle se používá ortoftalátová polyesterová pryskyřice, protože dává dobré funkční charakteristiky při použití pro pitnou vodu. Trubky FLOWTITE se vyrábějí pomocí kontinuálního procesu postupného navíjení na trnu, což představuje moderní způsob ve výrobě GRP trubek. Tento proces dovoluje použití kontinuálního zpevnění skleněnými vlákny v obvodovém směru. U tlakových trubek je hlavní napětí v obvodovém směru. Zavedení kontinuálního zpevnění v tomto směru přináší výrobek s vyšší výkonností při nižších nákladech. Vytváří se velmi stlačený laminát, který maximalizuje přínos od tří základních surovin. Pro vysoké tangenciální napětí a axiální zpevnění jsou dohromady zahrnuty jak spojité prameny skleněných vláken, tak řezané prameny. Písková zpevňující vrstva, umístěná blízko neutrální osy, se používá pro zajištění tuhosti tím, že se zvětší tloušťka stěny. Výrobky a příslušenství FLOWTITE nabízejí mnohé přednosti pro použití při výrobě hydroelektrické energie a pro přívodní potrubí. Materiál odolávající korozi není zapotřebí vnitřní vyložení, povlakování, katodická ochrana nebo jiné formy ochrany proti korozi Hydraulické charakteristiky jsou v podstatě v průběhu času konstantní Jedinečné a konstantní charakteristiky výrobku v extrémně horkém a chladném klimatu Nízká ztráta dopravní výšky v důsledku hladšího vnitřního povrchu Tlak při vodním rázu přibližně o 50 % nižší ve srovnání s ocelí nebo DIP při podobných podmínkách Ekonomická a snadná instalace a manipulace i v obtížném terénu v důsledku nižší hmotnosti (přibližně 25 % DIP/10 % beton) a předem namontované a utěsněné spojky Odolnost proti UV záření Přesně vyrobené spojky s pružnými těsněními umožňují snadnou instalaci a zamezují vsakování a prosakování Nízké provozní náklady Není vyžadována kontrola na korozi Nízké náklady na údržbu Dlouhá životnost Zkušená polní služba na místě výstavby Stály výrobek dostupný v celém světě 2
Výrobkový rozsah Trubkový program Výrobkový program FLOWTITE GRP nabízí velký rozsah průměrů trubek a je doplněn velkým množstvím armatur a příslušenství. Náš rozsah standardních průměrů v mm je: 100 150 200 250 300 350 400 450 500 600 700 800 900 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2400 2600 2800 3000 Na požádání dodáváme i jiné průměry až do 4000 mm. Všechny trubky se dodávají ve standardních třídách tuhosti SN 2500 Pa, SN 5000 Pa a SN 10000 Pa. Na požádání dodáváme trubky zkonstruované na třídu tuhosti podle přání zákazníka. V závislosti na průměru se trubky FLOWTITE GRP dodávají v třídách jmenovitého tlaku mezi 1 bar až 32 bar. Cítíme se být vázání vysokými normami jakosti, a proto ujišťujeme, že všechny trubky s tlakem vyšším než PN1 jsou 100% zkoušeny vnitřním přetlakem dvojnásobným než je jejich jmenovitý tlak. Standardní třída tlaku PN v barech 1 (gravitační) 6 10 16 20 25 32 Naše trubky jsou dodávány ve standardních délkách až 12 m. Jiné délky podle přání zákazníka jsou k dostání na požadavek. 3
Armatury a příslušenství Kromě trubkového programu nabízíme široký rozsah GRP armatur a příslušenství. To zahrnuje ohyby, T-kusy, příruby, sedla redukcí, průlezové otvory nebo podle zákazníka zkonstruované cívky. Vysoká pružnost použitých materiálů dovoluje individuální a na míru šitou výrobu armatur, založenou na požadavcích zákazníka. Ohyby 5-90 T-kus 90 Redukce Odbočka 60 Točivé/pevné příruby Přípoje na jiné materiály 4
Specifikace na výrobek GRP potrubní systémy FLOWTITE představují řešení pro použití, která kladou vysoké požadavky na korozi a vysokou odolnost proti tlaku. Naše GRP trubky jsou charakterizovány ohromnou pevností skleněného vlákna a vysokou odolností proti korozi způsobenou pryskyřicí. Ta kombinace mechanických a chemických vlastností je dělá ideální volbou pro použití při výrobě elektrické energie z vody a pro přívodní potrubí. Korozní odolnost ++ Odolnost proti UV záření + Tepelná roztažnost + Chemická odolnost + Tepelná isolační schopnost + Poměr kg/m ++ Rychlost proudění/hydraulické charakteristiky ++ Trvale vysoké standardy jakosti jsou důležitým faktorem našich potrubních systémů FLOWTITE. Všechna výrobní místa jsou periodicky certifikována třetí stranou a mají oficiální certifikaci jako je ISO 9001 a jiné. V závislosti na zemi jsou potrubní systémy schváleny podle AWWA, CEN, ASTM, DIN, BSI, ISO a mnoha jinými mezinárodními a místními normami a certifikáty. Základy hydrostatického návrhu HDB Důležitým kvalifikačním testem pro použití trubek při výrobě elektrické energie z vody je zřízení základů hydrostatického návrhu (Hydrostatic Design Basis HDB). Tato zkouška vyžaduje zkoušení hydrostatickým tlakem do porušení (netěsnost) definovaného počtu vzorků trubek při různých velmi vysokých konstantních tlacích. Tyto výsledky jsou vyhodnocovány v logaritmických souřadnicích pro tlak (nebo tangenciální tahové napětí) a čas do porušení a pak jsou extrapolovány na 50 let. Extrapolovaný tlak (napětí) do porušení při 50 letech nazývaný hydrostatický konstrukční návrh (napětí) nebo HDB musí být větší než tlaková třída (napětí při stanoveném tlaku) podle bezpečnostního koeficientu. V důsledku úvah o kombinovaném zatížení definovaných jako interakce vnitřního tlaku a vnějšího zatížení zeminou skutečný faktor pro bezpečnosti proti porušení tlakem je vyšší než koeficient bezpečnosti. Tento kvalifikační test zaručuje dlouhodobou výkonnost trubky při tlaku. Hodnota HDB napětí předpokládaná pro 50 let činí, jak je publikováno FLOWTITem, 0,65 %. Voda při vysokém tlaku Vně nesené koncové zatížení (jako opěrný blok) % Napětí 10.0 8.0 6.0 4.0 3.0 2.0 1.0 0.8 0.6 0.4 0.3 0.2 1.51 0.1 0 1 10 100 1000 10000 100000 1000000 Čas (hodiny) Vliv dlouhodobého tlaku na životnost trubek Poissonovo číslo a koeficient tepelné roztažnosti Pro trubky FLOWTITE je poměr pro tangenciální (obvodové) zatížení a axiální reakci v rozmezí od 0,22 do 0,29. Pro axiální zatížení a obvodovou reakci je Poissonovo číslo o něco menší. Koeficient tepelné roztažnosti pro axiální expansi a smrštění je pro FLOWTITE trubky 24 až 30 x 10-6 cm/cm/ 0 C. 0.65 5
Koeficient proudění, rychlosti proudění a tlaková ztráta Na základě zkoušek provedených na existujících instalacích s trubkami FLOWTITE může být brán koeficient Colebrook-White na staveništi jako 0,029 mm. To odpovídá Hazen-Williamsovu koeficientu proudění přibližně C = 150. Manningův koeficient je n = 0,009. Proti jiným korodujícím materiálům se drsnost vnitřního povrchu trubek FLOWTITE v čase nemění, protože GRP trubky nevykazují korozi. Dají se používat rychlosti až do 4 m/s, jestliže voda je čistá a neobsahuje abrazivní materiál. Je k dispozici referenční materiál pro projekty, v nichž byla zaznamenána rychlost větší než 4 m/s. Naše místní servisní týmy nabízejí pomoc při výpočtu tlakové ztráty a tím zaručují, že budou zvoleny správné materiály a rozměry trubek. Z ideální volby vyplývají velké úspory a/nebo dodatečné finance pro jiné investice. Materiál trubky Drsnost (mm) Tlaková ztráta (m) Ztráta ve výrobě (kwh) Rozdíl v kwh GRP 0.01 (lab) 9.45 389,183 GRP 0.029 (staveniště) 10.04 411,324 +22,141 Tvárný w/cement 0.1 (nový, lab., měření) 11.53 468,876 +79,693 Tvárný w/cement 1 (staveniště, po určité době) 18.1 730,139 +340,956 Tlaková ztráta* Srovnání materiálů Vodní ráz Vodní ráz nebo prudké zvýšení tlaku je náhlý vzrůst nebo pokles tlaku způsobený náhlou změnou v rychlosti kapaliny v potrubním systému. Obvyklou příčinou těchto změn průtoku je rychlé uzavření nebo otevření ventilů nebo náhlé zapnutí nebo vypnutí čerpadel, např. při výpadku proudu. Nejdůležitějšími faktory, které ovlivňují tlak při vodním rázu v potrubním systému, jsou změny v rychlosti kapaliny, rychlost změny rychlosti (doba uzavírání ventilu), stlačitelnost kapaliny, tuhost trubky v obvodovém tangenciálním směru a fyzikální uspořádání potrubního systému. Tlak při vodním rázu, očekávaný pro potrubí FLOWTITE je přibližně 50 % tlaku pro trubky z oceli a tvárné litiny za podobných podmínek. Naše GRP trubky mají povoleno náhlé zvýšení tlaku ve výši 40 % jmenovitého tlaku. Přibližný poměr pro maximální změnu tlaku v daném bodě přímého potrubí se zanedbatelnou ztrátou třením může být vypočítán pomocí následujícího vzorce: * Přívodní potrubí DN800, I=1500m, průtok 1.5m3/s, 100% výroba = 5375h/rok H = (w v)/g kde: ΔH = změna tlaku (m) w = rychlost náhlé vlny (m/s) Δv = změna rychlosti kapaliny (m/s) g = zrychlení v důsledku gravitace (m/s 2 ) Rozšířená podpora pro přesné výpočty je zajištěna v celém světě našimi prodejními týmy. 6
SN PN DN 300-400 02500 05000 * Některá čísla jsou zaokrouhlena. Přesné hodnoty vyžadují dočasnou analysu. Prosíme, kontaktujte vaše místního dodavatele FLOWTITE. Rychlost náhlé vlny* pro trubky FLOWTITE pes in m/s Odolnost proti UV záření DN 450-800 DN 900-2500 06 365 350 340 10 435 420 405 16 500 490 480 06 405 380 370 10 435 420 410 16 505 495 480 25 575 570 560 10000 06 420 415 410 10 435 425 415 16 500 495 485 25 580 570 560 32 620 615 615 Neexistuje důkaz pro předpoklad, že degradace ultrafialovým zářením je faktorem, který ovlivňuje dlouhodobou životnost FLOWTITE trubek. S jejich dlouhou a rozsáhlou zkušeností na Středním Východě ve vlhkých a pouštních podmínkách a ve Skandinávii v měnících se podmínkách tmy a světla použití na povrchu uložených trubek po dobu více než 30 let neukázaly žádný důkaz strukturálního vlivu záření na GRP trubky. Jen úplně vnější povrch může být ovlivněn odbarvením povrchu. Je-li to požadováno, ten, kdo instaluje potrubí, může vnější povrch natřít, ale to se pak stává položkou, vyžadující údržbu. 7
Instalace Přívodní potrubí pro použití při výrobě elektrické energie pomocí vody jsou instalována ve výkopech a na povrchu. U trubek FLOWTITE jsou možné obě metody uložení. Konečné rozhodnutí je ovlivněno inženýrskými parametry. Velmi doporučujeme, aby svahy prudší než 15 byly prověřeny zavedeným geotechnickým průzkumem, protože riziko nestabilních podpěr se zvyšuje v závislosti na jakosti půdy. Povrchové uložení na strmých svazích má mnoho předností: Zatížení potrubního systému je mnohem menší. To je důležité pro zakotvení Betonové podpěry se snáze hodnotí než půdní struktury Spojování U všech potrubí z trubek FLOWTITE GRP existuje osvědčený spojovací systém, který zaručuje, že systém pracuje po celou předpokládanou životnost. Systém též nabízí řešení pro přechod na jiné materiály, jako připojení k ventilům nebo jiným příslušenstvím. Trubky jsou typicky spojovány pomocí spojky FLOWTITE GRP spojky založené na systému REKA. Trubky a spojky mohou být případně dodávány odděleně nebo jako předem namontované na jednom konci trubky. Spojky mají elastomerové těsnění (systém REKA) umístěné v přesně opracované drážce. Zahrnují též zarážku ve středu spojky. Tlakové potrubní systémy s nevyváženým axiálním a osovým tlakem vyžadují podepření opěrnými bloky nebo spojovací systémů s omezeným užitím. U standardních potrubních systému se opěrné bloky používají pro přenos sil do půdy. Jiná metoda zahrnuje použití biaxiálních trubek a/nebo uzamykatelných spojovacích systémů, které spolehlivě absorbují axiální tlaky. To často nahrazuje instalaci betonových bloků a dělá investici časově a nákladově efektivnější. Těsnění Nylonová uzamykací tyč Tupé a objímkové spoje nebo laminované spoje též absorbují přídavné síly. Jsou to nerozebíratelné spoje, které se skládají z laminátu složeného ze skelných rohoží a tkanin s pryskyřicí. Tento typ spoje, převážně používaný přímo na staveništi, zaručuje bezpečné a dlouhodobé spojení, které absorbuje všechny axiální síly. Jakost instalace se snadno monitoruje Vyrovnání nebo pokluz podpěr se snadněji zjišťuje a vzniklé problémy mohou být řešeny rychleji Poškození v potrubním systému se snadněji opravují Těsnění Zarážka Avšak potrubní systémy z trubek FLOWTITE GRP byly již instalovány ve výkopech o sklonu až 30 bez speciálního kotvení a na povrchu na svazích s úhlem 46. Laminovaný spoj 8
Přírubové spoje nabízejí stejnou bezpečnost a dovolují pozdější rozebrání potrubí. Příruby jsou též dobrým řešením pro spojení s jinými trubkovými materiály, ventily a příslušenstvím. Dodávají se jako příruby pevné a točivé. Přírubový spoj Točivá příruba s těsněním O kroužkem Točivá příruba s ocelovým prstencovým těsněním Při napojování trubek FLOWTITE na jiné trubky s různými vnějšími průměry např. Straub, TeeKay nebo Arpol, jsou jednou z preferovaných metod spojování pružné ocelové spojky. Tyto spojky se skládají z ocelového pláště s vnitřním gumovým těsněním. Mohou se též používat pro spojování trubek FLOWTITE dohromady, například během oprav nebo pro uzavírání potrubí. Pružná ocelová spojka Mechanické spojky, např. od Viking Johnson nebo Helden se též úspěšně používají pro spojování trubek z různých materiálů a průměrů a pro přizpůsobení se přírubovým vývodům. Existuje mnoho konstrukcí těchto spojek včetně velikostí šroubů, počtu šroubů a konstrukce těsnění. Velké rozdíly existují též v tolerancích průměrů jiných materiálů. Z toho často plyne větší kroutící moment na šroubu než je nutné, aby se dosáhlo utěsnění na straně FLOWTITu. Duální šroubová mechanická spojka 9
Služby Odkazy Specialisté na našich polních a prodejních místech v celém světě nabízejí široký rozsah výrobků a podpor. Budou vám pomáhat při: Projektové studii a výběru nejvhodnějších materiálů podle podmínek koroze, teploty a tlaku Konfiguraci potrubí a výpočtu podpěr a kotvení Hydraulických výpočtech Analýze napětí u podzemních a nadzemních instalací Ve výrobním závodě předem smontovaných cívek Dohledu na staveništi Skupina Amiantit díky světové dostupnosti výrobku zařídila přívodní potrubí na celém světě. Seznam níže představuje malý výběr z referencí, které jsou k disposici. Jen v samotném Norsku bylo instalováno od roku 1975 více než 200 přívodních potrubí s trubkami FLOWTITE GRP. Pro další informaci, prosíme, navštivte naši odkazovou stránku na www.amiantit.com! 10
Projekt Země Průměr (mm) Tlak (bar) Délka (m) Poznámka Al Bayadh Al Kharj Saudská Arabie 400 16 10740 Arskog Norsko 600 6-25 720 Doprava helikoptérou Bang Pakong Thaisko 600 6 400 Camserney UK 600 6-20 1400 Canalete Costa Rica 2600-2900 6-16 2400 Djupfjord Norsko 1200 6 300 Glenowen Irsko 600 10 560 Hillsborough, New Hampshire USA 2100 3,5 730 Kelchsau Rakousko 1200/1300 16 3500 La Esperanza Honduras 600-1400 1-32 5600 Stavěno jako řetězec ohnutých trubek Langfjorden Norsko 1200 32 284 Instalováno v tunelu Majdan Bosna 700 6-32 2500 Malangkap Malajsie 600-1000 6 2700 Matanzas Guatemala 1300-1700 6-28 2000 Montechristo Guatemala 2400-2600 6-16 2100 Mularvikjun Island 1400 6-10 1540 Paliori Rěcko 1700-1900 6-16 1300 Songyuan Čína 400 10 14000 Storfors Švedsko 2200 6 250 Twimberg Rakousko 1800 6-10 4300 Vangpollen Norsko 700-800 6-32 700 Maximální sklon 47 11
Největší péče byla věnována tomu, aby obsah této brožury byl přesný. Avšak Amiantit a jeho pobočky nepřijímají žádnou odpovědnost za jakékoli problémy, které mohou vzniknout jakožto důsledek omylů v této publikaci. Proto by zákazníci měli učinit dotazu potenciálního dodavatele výrobku a ujistit se před použitím o vhodnosti každého výrobku dodávaného nebo vyráběného Amiantitem a/nebo jeho pobočkami. Distribuuje: Amitech Germany GmbH Am Fuchsloch 19 04720 Mochau Germany Tel.: + 03 43 1 71 82 0 Fax: + 03 43 1 71 82 91 info@amitech-germany.de www.amitech-germany.de Flowtite Technology AS P.O. Box 2059 3202 Sandefjord Norsko Tel.: + 47 33 44 92 80 Fax: + 47 33 46 26 17 info@amiantit.com www.flowtite.com www.amiantit.com FT-Hydro Power V1 10-08-CZ